DE19640579C2

DE19640579C2 - Convertible carrying equipment, especially for a measuring machine

Info

Publication number: DE19640579C2
Application number: DE19640579A
Authority: DE
Inventors: Domenico Sola; Enrico Garau
Original assignee: Brown and Sharpe DEA SpA
Current assignee: Hexagon Metrology SpA
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: GB9620098D0; GB2306005A; ITTO950805A1; IT1281383B1; US5848480A; JP3654724B2; JPH09210602A; DE19640579A1; FR2739684B1; FR2739684A1; GB2306005B; ITTO950805A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine umrüstbare Aus stattung zum Tragen und Positionieren von Bauteilen, insbe sondere, aber nicht ausschließlich, für Bauteile zur Messung auf einer Meßmaschine.The invention relates to a convertible equipment for carrying and positioning components, esp special, but not exclusively, for components for measurement on a measuring machine.

Die Erfindung wird anhand dieses Anwendungsfalls beschrieben, der die Erfindung jedoch nicht einschränkt.The invention is based on this application described, which does not limit the invention.

Bekanntlich werden Bauteile zur Messung auf dem Tisch einer Meßmaschine mit Hilfe von tragenden Säulen positio niert. Hier handelt es sich meist um speziell angepaßte Aus stattungen, die insbesondere, wenn es sich um nicht-starre Teile handelt, die sich unter ihrem eigenen Gewicht verfor men, wie bestimmte Autokarosserieteile, relativ komplex und teuer sind, da sie die Bedingungen des betreffenden Bauteils reproduzieren sollen, die im Fahrzeug existieren.As is well known, components for measurement are on the table a measuring machine with the help of supporting columns positio kidney. This is usually a specially adapted Aus conventions, especially when it is non-rigid Parts that deform under their own weight like certain car body parts, relatively complex and are expensive because they are the conditions of the component in question reproduce that exist in the vehicle.

Als Alternative zu üblichen angepaßten Spezialwerk zeugen wurden bereits rekonfigurierbare Ausstattungen vor geschlagen und beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 38 03 031 A1 beschrieben, um die Umrüstungskosten für die Messung unterschiedlicher Bauteile zu verringern.As an alternative to the usual adapted special work Reconfigurable equipment has already been testified beaten and for example in the German Published patent application DE 38 03 031 A1 to the Conversion costs for the measurement of different components to reduce.

Solche Ausstattungen enthalten im wesentlichen eine Anzahl von säulenartigen Tragelementen, die ihrerseits bei spielsweise über magnetische Klemmvorrichtungen mit ihrem Körper in einer vorbestimmten Position auf der Bezugsfläche der Meßmaschine befestigt sind und einen in seiner Höhe ent lang einer Achse senkrecht zur Bezugsfläche justierbaren Stift aufweisen. Sowohl die Positionierung des Körpers auf der Bezugsfläche als auch der Höhe des Stifts werden automa tisch durch die Meßmaschine selbst festgelegt, deren Kopf ein mit den Tragelementen zusammenwirkendes Greifwerkzeug trägt. Such equipment essentially contains one Number of columnar support elements, which in turn for example, using magnetic clamps with your Body in a predetermined position on the reference surface the measuring machine are attached and one in height adjustable along an axis perpendicular to the reference surface Have pen. Both the positioning of the body the reference surface and the height of the pen are automa table set by the measuring machine itself, whose head a gripping tool interacting with the supporting elements wearing.

Genauer betrachtet wirkt das Greifwerkzeug mit dem Körper jedes Tragelements zusammen, indem es den Körper von der Bezugsfläche abhebt und neu positioniert, während das Werkzeug mit dem Stift des Tragelements zusammenwirkt, indem es dessen Blockierung im Körper löst und ihn in seiner Höhe justiert.On closer inspection, the gripping tool works with the Body of each support element together by covering the body of the reference surface lifts and repositions while the Tool interacts with the pin of the support element by it releases its blockage in the body and its height adjusted.

Jedes Tragelement wird im wesentlichen in zwei Stufen konfiguriert (Positionierung des Körpers und Einstellung der Höhe des Stifts), so daß die Maschine einen relativ langen, komplexen Einstellzyklus durchführen muß und insbesondere das Werkzeug nacheinander in zwei Greifstellungen bezüglich des Tragelements bringen muß. Die Konfiguration der ganzen Befestigung, die eine relativ große Zahl von zu verstellen den Tragelementen enthalten kann, ist daher langwierig und erfordert viel Sorgfalt. Da außerdem der Körper bereits auf der Bezugsfläche festgelegt ist, wenn die Höhe des Stifts justiert wird, muß jeglicher Fehler aufgrund der Herstellungs- oder Montagetoleranzen des Tragelements (z. B. wenn die Stiftachse nicht exakt senkrecht zur Basis des Körpers verläuft) kompensiert werden, um Positionierfehler zu vermeiden.Each support element is essentially in two stages configured (positioning of the body and adjustment of the Height of the pin), so that the machine has a relatively long, must perform complex adjustment cycle and in particular the tool in succession in two gripping positions of the support element must bring. The configuration of the whole Attachment that a relatively large number of to adjust the support elements can be lengthy and requires a lot of care. Since also the body is already on the reference area is set when the height of the pen is adjusted, any error due to the Manufacturing or assembly tolerances of the support element (e.g. if the pin axis is not exactly perpendicular to the base of the Body runs) to be compensated for positioning errors to avoid.

Ziel der Erfindung ist es, eine umrüstbare Ausstat tung insbesondere für eine Meßmaschine anzugeben, bei der die bei bekannten Ausstattungen typisch auftretenden Nach teile eliminiert sind.The aim of the invention is a convertible equipment Specify device especially for a measuring machine in which the typically occurring after known equipment parts are eliminated.

Dieses Ziel wird durch die Ausstattung erreicht, die im beiliegenden Anspruch 1 definiert ist. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen dieser Ausstattung wird auf die Unteransprüche verwiesen.This goal is achieved through the equipment that is defined in the attached claim 1. Regarding Features of preferred embodiments of this equipment reference is made to the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand eines nicht beschrän kend zu verstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is now not restricted to one kend to understand preferred embodiment and of the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt in Perspektive eine Meßmaschine mit einer umrüstbaren Ausstattung gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows in perspective a measuring machine with a convertible equipment according to the invention.

Fig. 2 zeigt ein Tragelement aus der Ausstattung gemäß Fig. 1 im Schnitt von der Seite. Fig. 2 shows a support element from the equipment of FIG. 1 in section from the side.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2. FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2 on an enlarged scale.

Fig. 4 zeigt in nochmals vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil des Elements aus Fig. 2. FIG. 4 shows, on a further enlarged scale, a section through part of the element from FIG. 2.

Fig. 5 zeigt in einer ersten Betriebsstellung ein Greifwerkzeug, das zu der Ausstattung gemäß der Erfindung gehört. Fig. 5 shows in a first operating position, a gripping tool, which is part of the equipment according to the invention.

Fig. 6 zeigt in einer zweiten Betriebsstellung das Werkzeug gemäß Fig. 5 von unten. FIG. 6 shows the tool according to FIG. 5 from below in a second operating position.

Fig. 7 zeigt in der zweiten Stellung das Greifwerk zeug aus Fig. 5 von der Seite. Fig. 7 shows in the second position the gripping device from Fig. 5 from the side.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIII- VIII in Fig. 6. FIG. 8 shows a section along the line VIII-VIII in FIG. 6.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8. FIG. 9 shows a section along the line IX-IX in FIG. 8.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 6. FIG. 10 shows a section along the line XX in FIG. 6.

In Fig. 1 ist eine bekannte Meßmaschine 1 gezeigt, die einen Meßtisch 2 und eine bewegliche Meßeinheit 3, bei spielsweise vom Portaltyp, enthält.In Fig. 1, a known measuring machine 1 is shown, which includes a measuring table 2 and a movable measuring unit 3 , for example of the portal type.

Die Meßeinheit 3 enthält einen Meßkopf 4, der von der Einheit 3 entlang von drei Koordinatenachsen X, Y, Z bewegt werden kann. Genauer betrachtet liegen die Achsen X und Y waagrecht und zueinander orthogonal und definieren eine Be zugsebene, die mit der ebenen Oberseite 5 des Tisches 2 zu sammenfällt. Die Z-Achse verläuft senkrecht zur X-Y-Ebene. Der Tisch 2 besteht aus ferromagnetischem Material.The measuring unit 3 contains a measuring head 4 which can be moved by the unit 3 along three coordinate axes X, Y, Z. More specifically, the axes X and Y are horizontal and orthogonal to each other and define a reference plane that coincides with the flat top 5 of the table 2 . The Z axis is perpendicular to the XY plane. The table 2 is made of ferromagnetic material.

Weiter enthält die Maschine eine nicht dargestellte Datenverarbeitungs- und Steuereinheit, die an die Meßeinheit 3 angeschlossen ist, um die Bewegung der beweglichen Elemen te der Einheit 3 entlang der Koordinatenachsen und gemäß programmierbaren Betriebszyklen zu steuern.The machine further includes a data processing and control unit, not shown, which is connected to the measuring unit 3 in order to control the movement of the movable elements of the unit 3 along the coordinate axes and according to programmable operating cycles.

Erfindungsgemäß enthält die Maschine 1 eine umrüst bare Ausstattung 10, um Bauteile für deren Messung zu tra gen.According to the invention, the machine 1 contains a retrofittable equipment 10 to carry out components for its measurement.

Die Ausstattung 10 enthält eine Anzahl von säulenför migen Tragelementen 11, nachfolgend oft einfach als Säulen bezeichnet, die in ihrer Höhe justierbar sind und in vorbe stimmten Stellungen auf dem Meßtisch 2 angeordnet werden können. Weiter enthält die Ausstattung eine Anzahl von Trag werkzeugen (nicht dargestellt), die je auf einer Säule 11 montiert sind, um das zu messende Bauteil zu tragen, zu hal ten und/oder festzuklemmen. Schließlich enthält die Ausstat tung ein Greifwerkzeug 13, das am Meßkopf 4 befestigt ist und mit den Säulen 11 während der Umrüstung der Ausstattung, d. h. der Konfiguration der Säulen zusammenwirkt, wie dies später erläutert wird.The equipment 10 contains a number of säulenför shaped support elements 11 , hereinafter often simply referred to as columns, which are adjustable in height and can be arranged in predetermined positions on the measuring table 2 . Furthermore, the equipment contains a number of supporting tools (not shown), which are each mounted on a column 11 in order to carry, hold and / or clamp the component to be measured. Finally, the equipment includes a gripping tool 13 which is attached to the measuring head 4 and interacts with the columns 11 during the conversion of the equipment, ie the configuration of the columns, as will be explained later.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine der Säulen 11, die sich alle gleichen. Figs. 2, 3 and 4 show one of the pillars 11, which are all alike.

Die Säule 11 enthält einen hohlen, im wesentlichen zylindrischen Körper 14, einen Sockel 15 mit Luftkissen, der eine Tragbasis definiert, über die der Körper 14 auf dem Tisch 2 gleiten kann, und einen rohrförmigen Stift 16 mit einer senkrechten Achse A, der teilweise im Körper 14 steckt und in axial gleitender Weise von dem Körper 14 getragen wird, um die Gesamthöhe der Säule 11 justieren zu können.The column 11 includes a hollow, substantially cylindrical body 14 , a base 15 with air cushions that defines a support base over which the body 14 can slide on the table 2 , and a tubular pin 16 with a vertical axis A, which is partially in the Body 14 is inserted and carried in an axially sliding manner by the body 14 in order to be able to adjust the total height of the column 11 .

Der Sockel 15 (Fig. 2) besitzt in bekannter Weise einen Druckluftanschluß 17, mehrere nicht dargestellte Kanä le, um Luft an mehrere nicht dargestellte Düsen zu liefern, die in der Unterseite 18 des Sockels 15 gegenüber der Be zugsfläche 5 münden, und um im Betrieb einen Fluidstrom zum Tragen der Werkzeuge 11 zu erzeugen, sowie mehrere Perma nentmagneten 19, die dem Tisch 2 gegenüberliegen und mit diesem magnetisch so zusammenwirken, daß der Sockel 15 auf dem Tisch festsitzt, wenn keine Luft zugeführt wird.The base 15 ( Fig. 2) has, in a known manner, a compressed air connection 17 , a plurality of channels, not shown, in order to supply air to a plurality of nozzles, not shown, which open into the underside 18 of the base 15 opposite the reference surface 5 , and in Operation to generate a fluid flow to carry the tools 11 , and a plurality of permanent magnets 19 , which are opposite the table 2 and interact magnetically with it so that the base 15 is stuck on the table when no air is supplied.

Der Körper 14 enthält im wesentlichen eine zylindri sche Hülle 20, die auf dem Sockel 15 befestigt ist, einen im wesentlichen schalenförmigen oberen Bereich 21, der auf das obere Ende der Hülle 20 aufgesetzt ist, und einen Kopf 22 am oberen Ende.The body 14 essentially includes a cylindri cal sleeve 20 which is fixed on the base 15 , a substantially shell-shaped upper portion 21 which is placed on the upper end of the sleeve 20 , and a head 22 at the upper end.

Der obere Bereich 21 besitzt eine Seitenwand 23 und eine untere Querwand 24 mit einem axialen Loch 25, in dem eine Buchse sitzt, die den rohrförmigen Stift 16 radial hält, aber frei in axialer Richtung gleiten läßt.The upper region 21 has a side wall 23 and a lower transverse wall 24 with an axial hole 25 , in which a bush sits, which holds the tubular pin 16 radially but allows it to slide freely in the axial direction.

Der obere Bereich 21 und der Kopf 22 bilden eine ringförmige Kammer 27, die eine Vorrichtung 28 zum axialen Festklemmen des Stifts 16 enthält.The upper region 21 and the head 22 form an annular chamber 27 which contains a device 28 for axially clamping the pin 16 .

Die Vorrichtung 28 enthält im wesentlichen eine ela stische Buchse 29, die entlang einer Mantellinie aufge schnitten ist und auf dem Stift 16 sitzt. Die Buchse ist in axialer Richtung zwischen der Buchse 26 und einer Ringmutter 30 festgelegt, die in den Kopf 22 eingeschraubt ist, und enthält eine konische Außenfläche 31, deren Durchmesser nach unten abnimmt.The device 28 essentially comprises an ela-elastic bush 29 which is cut along a generatrix and sits on the pin 16 . The bushing is fixed in the axial direction between the bushing 26 and a ring nut 30 which is screwed into the head 22 and contains a conical outer surface 31 , the diameter of which decreases downwards.

Die Vorrichtung 28 enthält weiter Mittel, um die Buchse 29 zu blockieren, und zwar einen pneumatischen Ring kolben 35, der dicht innerhalb der Seitenwand 23 des oberen Bereichs 21 gleitet und koaxial die Buchse 29 umgibt. Dieser Kolben besitzt einen axialen, nach oben konisch sich erwei ternden Hohlraum 36, der durch eine zur Außenfläche 31 der Buchse 29 koaxiale Innenfläche 37 des Kolbens definiert wird. Eine Anzahl von Kugeln 38 ist in übereinanderliegenden Ringen zwischen die Flächen 31 und 37 eingefügt.The device 28 further includes means to block the sleeve 29 , namely a pneumatic ring piston 35 which slides tightly within the side wall 23 of the upper region 21 and coaxially surrounds the sleeve 29 . This piston has an axial, upwardly conically expanding cavity 36 which is defined by an inner surface 37 of the piston which is coaxial with the outer surface 31 of the bushing 29 . A number of balls 38 are inserted in superimposed rings between the surfaces 31 and 37 .

Der Kolben 35 wird durch mehrere Spiralfedern 39 nach oben gedrückt, die zwischen der Wand 24 und dem Kolben 35 komprimiert werden, um einen radialen Mindestabstand zwi schen den Flächen 31 und 37 aufrechtzuerhalten.The piston 35 is pushed up by a plurality of coil springs 39 which are compressed between the wall 24 and the piston 35 in order to maintain a minimum radial distance between the surfaces 31 and 37 .

Ein zylindrisches Rohr 44 ist mit der Buchse 26 ver bunden und erstreckt sich koaxial zum Stift 16 und außerhalb dieses Stifts nach unten, fast bis zum Sockel 15 und ist am unteren Ende mit einer Scheibe 45 verschlossen, die axial ein Röhrchen 46 trägt. Dieses Röhrchen verläuft im Innenraum 51 des rohrförmigen Stifts 16 bis zur Buchse 26. Der Stift 16 ist am unteren Ende durch einen Stopfen 47 verschlossen, durch den das Röhrchen 46 dicht verläuft.A cylindrical tube 44 is connected to the socket 26 and extends coaxially to the pin 16 and outside of this pin down, almost to the base 15 and is closed at the lower end with a disc 45 which axially carries a tube 46 . This tube extends in the interior 51 of the tubular pin 16 up to the socket 26 . The pin 16 is closed at the lower end by a stopper 47 through which the tube 46 runs tightly.

Die Säule 11 enthält weiter ein Endstück 49, das auf dem oberen Ende des Stifts 16 befestigt ist und ganz oben eine Kugel 50 trägt. Das Endstück enthält einen unteren An schlußbereich 54 mit Außengewinde, der in den Stift ge schraubt ist, einen Zwischenbereich 55 mit Anschlüssen 56 für ein nicht dargestelltes Tragelement, das das zu messende Hauteil tragen soll, sowie einen im wesentlichen zylindri schen oberen Bereich 57 mit der Kugel 50.The column 11 further includes an end piece 49 which is attached to the upper end of the pin 16 and carries a ball 50 at the very top. The end piece contains a lower connection area 54 with an external thread that is screwed into the pin, an intermediate area 55 with connections 56 for a support element, not shown, which is intended to carry the skin part to be measured, and a substantially cylindrical upper area 57 with the Bullet 50 .

Der obere Bereich 57 besitzt ein diametrales Loch 58, dessen Funktion später erläutert wird und das mit einem axi alen Hohlraum 59 im Endstück 49 in Verbindung steht. Der Hohlraum 59 erstreckt sich bis zum Anschlußbereich 54 und steht mit der Innenseite des Stifts 16 und damit des Röhr chens 46 in Verbindung. Der Bereich 57 enthält zwei koaxiale Vorsprünge 60, die sich in radialer Richtung einander diame tral gegenüberliegen.The upper region 57 has a diametrical hole 58 , the function of which will be explained later and which is connected to an axial cavity 59 in the end piece 49 . The cavity 59 extends to the connection area 54 and communicates with the inside of the pin 16 and thus the tube 46 . The region 57 contains two coaxial projections 60 which are diametrically opposite one another in the radial direction.

Das untere Ende des Röhrchens 46 ist über einen Schlauch 64 an den ersten Anschluß eines T-Glieds 65 ange schlossen. Ein zweiter Anschluß ist über einen Schlauch 66 mit einem Kanal 67 verbunden, der in dem Bereich 21 des Kör pers 14 ausgebildet ist und mit einem oberen Abschnitt der zwischen dem Kopf 22 und dem Kolben 35 liegenden Kammer 27 in Verbindung steht. Ein dritter Anschluß des T-Glieds 65 ist über einen Schlauch 68 in Reihe mit einem Rückschlagven til 69 mit dem Anschlußstutzen 17 des Luftkissensockels 15 verbunden. Dieser Stutzen 17 ist über einen weiteren Schlauch 70 mit einem Kanal 74 verbunden, der sich innerhalb des Bereichs 21 des Körpers 14 befindet und mit einem im Kopf 22 ausgebildeten Einlaß 75 in Verbindung steht.The lower end of the tube 46 is connected via a hose 64 to the first connection of a T-member 65 . A second connection is connected via a hose 66 to a channel 67 which is formed in the region 21 of the body 14 and communicates with an upper portion of the chamber 27 located between the head 22 and the piston 35 . A third connection of the T-member 65 is connected via a hose 68 in series with a Rückschlagven valve 69 with the connecting piece 17 of the air cushion base 15 . This connector 17 is connected via a further hose 70 to a channel 74 which is located within the region 21 of the body 14 and is connected to an inlet 75 formed in the head 22 .

Die Fig. 5 bis 10 zeigen das Greifwerkzeug 13. Figs. 5 to 10 show the gripping tool 13.

Das Werkzeug 13 enthält im wesentlichen einen Trag körper 76, der am Kopf 4 der Meßmaschine montiert ist und einen vertikalen Durchlaß 77 mit zwei parallelen Stiften 78 aufweist, deren Achsen in einer waagrechten Ebene P und sym metrisch bezüglich der mittleren Längsebene M des Körpers 76 liegen. Die Stifte 78 haben einen Abstand kleiner als der Durchmesser der Kugel 50 des Endstücks 49, so daß sie mit der Kugel 50 zusammenwirken und einen vertikalen und einen seitlichen Anschlag bilden (Fig. 8).The tool 13 essentially comprises a support body 76 which is mounted on the head 4 of the measuring machine and has a vertical passage 77 with two parallel pins 78 , the axes of which lie in a horizontal plane P and symmetrically with respect to the central longitudinal plane M of the body 76 . The pins 78 are at a distance smaller than the diameter of the ball 50 of the end piece 49 , so that they interact with the ball 50 and form a vertical and a lateral stop ( FIG. 8).

Das Werkzeug 13 enthält weiter einen Versorgungsblock 79 in einem Gehäuse 80 im Körper 76 mit einem vertikalen, im wesentlichen zylindrischen, durchgehenden Hohlraum 81 koaxi al mit dem Hohlraum 77 des Körpers 76. Der Hohlraum 81 hat einen Zwischenbereich 82 großen Durchmessers, der mit einem Versorgungsstutzen 83 in Verbindung steht, der an eine äuße re Druckluftquelle anschließbar ist, sowie zwei Bereiche 84 kleineren Durchmessers, in denen je eine Ringdichtung 85 sitzt, welche in der Koppelstellung mit dem oberen Bereich 57 des Endstücks 49 der Säule 11 dichtend wirken.The tool 13 further includes a supply block 79 in a housing 80 in the body 76 with a vertical, substantially cylindrical, continuous cavity 81 coaxially with the cavity 77 of the body 76 . The cavity 81 has an intermediate region 82 of large diameter, which is connected to a supply connection 83 , which can be connected to an outer compressed air source, and two regions 84 of smaller diameter, in each of which an annular seal 85 is seated, which in the coupling position with the upper Area 57 of the end piece 49 of the column 11 act as a seal.

Von einem Vorderbereich des Körpers 76 verlaufen zwei vertikale zylindrische Stifte 86 auf beiden Seiten des Blocks 47 nach unten und definieren Anschläge für die radia len Vorsprünge 60 des Bereichs 57 am Endstück 49.From a front region of the body 76 , two vertical cylindrical pins 86 extend downward on both sides of the block 47 and define stops for the radial projections 60 of the region 57 on the end piece 49 .

Weiter enthält das Werkzeug eine Greifvorrichtung 87, die mit dem Endstück 49 der Säule in einer gegebenen geome trischen Zuordnung zusammenwirkt. Die Vorrichtung 87 enthält im wesentlichen eine im wesentlichen U-förmige Backe 88, die entlang von seitlichen Führungsgliedern 89 unter dem Körper 76 in einer Richtung parallel zu den Achsen der Stifte 78 gleitet. Außerdem enthält die Vorrichtung 87 einen in einer Richtung wirkenden Pneumatikzylinder 90, der hinten am Kör per 76 angebracht ist und die Backe 88 betätigt. Die Backe 88 enthält einen zentralen Bereich 91, der an dem Stab 92 des Zylinders 90 über einen sphärischen Halter 93 befestigt ist, so daß eine geringe Relativneigung möglich wird. Zwei seitliche Arme 94 der Backe erstrecken sich in Richtung zu den Stiften 86 und definieren einen Hohlraum 95. Die Arme 94 sind an der Vorderseite durch je eine koplanare, flache Oberfläche 96 definiert, die unter einem Winkel von 45° in Richtung zu den freien Enden der Arme 94 nach abwärts ge neigt ist.The tool further includes a gripping device 87 which cooperates with the end piece 49 of the column in a given geometric assignment. The device 87 generally includes a generally U-shaped jaw 88 which slides along lateral guide members 89 under the body 76 in a direction parallel to the axes of the pins 78 . In addition, the device 87 contains a unidirectional pneumatic cylinder 90 which is mounted on the rear of the body by 76 and actuates the jaw 88 . The jaw 88 includes a central area 91 which is attached to the rod 92 of the cylinder 90 via a spherical holder 93 , so that a slight relative inclination is possible. Two side arms 94 of the jaw extend toward pins 86 and define a cavity 95 . The arms 94 are defined at the front by a coplanar, flat surface 96 which is inclined at an angle of 45 ° in the direction of the free ends of the arms 94 downwards.

Die Druckluftzufuhr zu dem Stutzen 83 und dem Zylin der 90 wird durch nicht gezeigte Ventile gesteuert, die durch die Steuereinheit der Meßmaschine betätigt werden.The compressed air supply to the nozzle 83 and the cylinder 90 is controlled by valves, not shown, which are actuated by the control unit of the measuring machine.

Die Ausstattung arbeitet folgendermaßen.The equipment works as follows.

Zu Beginn eines Umrüstzyklus der Ausstattung 10 wer den die Säulen 11 in einem Randbereich 5a der Bezugsfläche geeignet in einer vorbestimmten Lage angebracht, die in der Steuereinheit gespeichert ist.At the beginning of a conversion cycle of the equipment 10 who the columns 11 in an edge area 5 a of the reference surface suitably attached in a predetermined position, which is stored in the control unit.

Jede Säule 11 wird durch Permanentmagneten 19 auf der Bezugsfläche festgehalten. Der Stift 16 ist bezüglich des Körpers 14 durch die Vorrichtung 28 blockiert. Ohne Druck luftzufuhr halten die Federn 39 den Kolben 35 in der oberen Endstellung. Aufgrund der abgeschrägten Flächen 31 und 37 üben die Kugeln 38 einen radialen Druck auf die elastische Buchse 29 aus und klemmen sie gegen den Stift 16, so daß der Stift keine Axialbewegung oder Drehung vollführen kann. Each column 11 is held on the reference surface by permanent magnets 19 . The pin 16 is blocked with respect to the body 14 by the device 28 . Without compressed air supply, the springs 39 hold the piston 35 in the upper end position. Due to the beveled surfaces 31 and 37 , the balls 38 exert a radial pressure on the elastic bushing 29 and clamp it against the pin 16 so that the pin cannot carry out any axial movement or rotation.

Die Säulen 11 werden dann nacheinander aufgenommen und durch die bewegliche Einheit 3 der Maschine neu positio niert. Diese Maschine führt für jede Säule 11 die folgende Betriebssequenz durch:The columns 11 are then taken up one after the other and repositioned by the movable unit 3 of the machine. This machine performs the following operating sequence for each column 11 :

Das Greifwerkzeug 13 wird vom Meßkopf 4 so bewegt, daß es mit dem Endstück 49 der zu versetzenden Säule 11 zu sammenwirkt. Genauer betrachtet wird das Greifwerkzeug 13 im wesentlichen in Flucht zur senkrechten Achse des Endstücks 49 positioniert, so daß die durch die Achsen der Stifte 86 definierte Ebene parallel zur Achse der Vorsprünge 60 am oberen Bereich 57 liegt. Das Greifwerkzeug wird dann auf den Bereich 57 abgesenkt, so daß die Kugel 50 in die Nähe der Stifte 78 gelangt. Der Bereich 57 gelangt in den Hohlraum 81 des Versorgungsblocks 79 und wirkt abdichtend mit den Dich tungen 85 zusammen, so daß das Loch 58 im Bereich 57 mit dem Zwischenbereich 82 des Hohlraums 81 in Druck-Verbindung steht. Gleichzeitig werden die radialen Vorsprünge 60 zwi schen den Stiften 86 und der Backe 88 positioniert, die sich noch in der zurückgezogenen Stellung (Fig. 5) befindet.The gripping tool 13 is moved by the measuring head 4 so that it interacts with the end piece 49 of the column 11 to be moved. In more detail, the gripping tool 13 is positioned essentially in alignment with the vertical axis of the end piece 49 , so that the plane defined by the axes of the pins 86 lies parallel to the axis of the projections 60 at the upper region 57 . The gripping tool is then lowered onto the region 57 so that the ball 50 comes close to the pins 78 . The area 57 enters the cavity 81 of the supply block 79 and acts sealingly with the lines 85 together, so that the hole 58 in the area 57 is in pressure connection with the intermediate area 82 of the cavity 81 . At the same time, the radial projections 60 are positioned between the pins 86 and the jaw 88 , which is still in the retracted position ( FIG. 5).

In diesem Augenblick sendet die Steuereinheit Druck luft zum Block 79, so daß Druckluft durch das Loch 58 in den Hohlraum 59 im Endstück 49 gelangt und entlang des Stifts 16 zum Röhrchen 46 und von dort zum Luftkissensockel 15 und zur Klemmvorrichtung 28.At this moment, the control unit sends compressed air to the block 79 , so that compressed air passes through the hole 58 into the cavity 59 in the end piece 49 and along the pin 16 to the tube 46 and from there to the air cushion base 15 and the clamping device 28th

Durch das Anheben des Sockels 15 aufgrund des Luft kissens wird die Kraft der Magnete 19 überwunden und die Säule 11 von der Bezugsfläche 5 angehoben. Gleichzeitig drückt die Druckluft den Kolben 35 nach unten gegen die Kraft der Federn 39, so daß die elastische Buchse 29 den über die Kugeln 38 ausgeübten radialen Druck lockert. Der Stift 16 kann dann frei axial verschoben werden, und wird aufgrund der resultierenden Druckkräfte, die auf ihn wirken, angehoben. Insbesondere ist die wirksame Kraft nach oben durch die Querschnittsfläche des inneren Hohlraums 51 des Stifts 16 definiert, während die nach unten auf den Stopfen 47 wirkenden Kräfte durch die Fläche des Ringspalts zwischen dem Stift 16 und dem Röhrchen 46 definiert sind, welche ge ringer sind. Der Stift 16 wird in der durch die Kugel 50 des Endstücks 49 definierten axialen Stellung angehalten, wobei das Endstück die Stifte 78 berührt und so zwei Freiheitsgra de der translatorischen Bewegung (vertikal und in Querrich tung) des Endstücks bezüglich des Werkzeugs 13 beseitigt werden.By lifting the base 15 due to the air cushion, the force of the magnets 19 is overcome and the column 11 is raised from the reference surface 5 . At the same time, the compressed air pushes the piston 35 downward against the force of the springs 39 , so that the elastic bushing 29 loosens the radial pressure exerted on the balls 38 . The pin 16 can then be freely moved axially and is raised due to the resulting compressive forces acting on it. In particular, the effective upward force is defined by the cross-sectional area of the inner cavity 51 of the pin 16 , while the downward forces on the plug 47 are defined by the area of the annular gap between the pin 16 and the tube 46 , which are less. The pin 16 is stopped in the axial position defined by the ball 50 of the end piece 49 , the end piece touching the pins 78 and thus two degrees of freedom of translational movement (vertical and transverse direction) of the end piece with respect to the tool 13 are eliminated.

Nun drückt die Steuereinheit Druckluft in den Zylin der 90, so daß die Backe 88 gegen die Vorsprünge 60 gedrückt wird und über die geneigten Flächen 96 eine Kraft mit zwei Komponenten auf sie ausübt, nämlich mit einer horizontalen Komponente, um die Vorsprünge 60 gegen die entsprechenden Stifte 86 zu drücken, und mit einer vertikalen Komponente, um einen Kontakt zwischen der Kugel 50 und den Stiften 78 beizubehalten. Dadurch werden der letzte Freiheitsgrad der translatorischen Bewegung der Säule 11 (parallel zu den Ach sen der Stifte 78) und der einzige Freiheitsgrad in Dreh richtung (um die vertikale Achse) beseitigt.Now the control unit presses compressed air into the cylinder of FIG. 90 so that the jaw 88 is pressed against the protrusions 60 and exerts a force on the inclined surfaces 96 with two components, namely a horizontal component, around the protrusions 60 against the corresponding ones Pin 86 and a vertical component to maintain contact between ball 50 and pins 78 . This eliminates the last degree of freedom of the translatory movement of the column 11 (parallel to the axes of the pins 78 ) and the only degree of freedom in the direction of rotation (about the vertical axis).

Auf diese Weise ist das Endstück 49 bezüglich des Greifwerkzeugs 13 in einer definierten vorbestimmten Lage blockiert und kann den Bewegungen des Kopfes 4 des Werkzeugs 13 in die gespeicherte Stellung entsprechend der neuen Lage der Säule 11 folgen. Bei der Bewegung des Werkzeugs 13 in diese Stellung bewegt sich die Säule 11 aufgrund des Luft kissensockels 15 ohne größeren Widerstand über die Bezugs fläche 5 in die neue Lage (X, Y), und der Stift 16 kann frei in axialer Richtung bezüglich des Körpers 14 in die ge wünschte Lage entsprechend der Z-Achse gleiten. Diese Bewe gung erfolgt mit sehr wenig Kraftaufwand zwischen dem Werk zeug 13 und der Säule 11, so daß Positionierfehler aufgrund einer elastischen Verformung oder aufgrund von Vibrationen minimiert werden.In this way, the end piece 49 is blocked in a defined predetermined position with respect to the gripping tool 13 and can follow the movements of the head 4 of the tool 13 into the stored position in accordance with the new position of the column 11 . When the tool 13 moves into this position, the column 11 moves due to the air cushion base 15 without greater resistance via the reference surface 5 in the new position (X, Y), and the pin 16 can freely in the axial direction with respect to the body 14 slide into the desired position according to the Z axis. This movement takes place with very little effort between the tool 13 and the column 11 , so that positioning errors due to elastic deformation or due to vibrations are minimized.

Wenn die neue Stellung erreicht ist, wird die Druck luftzufuhr zum Block 79 unterbrochen, um zugleich den Sockel 15 auf der Bezugsfläche 5 und den Stift 16 bezüglich des Körpers 15 der Säule 11 zu blockieren. Die Druckluftzufuhr zum Zylinder 90 wird auch beendet, so daß das Werkzeug 13 sich von der Säule 11 löst, um die nächste Säule zu positio nieren.When the new position is reached, the compressed air supply to block 79 is interrupted in order to simultaneously block the base 15 on the reference surface 5 and the pin 16 with respect to the body 15 of the column 11 . The compressed air supply to the cylinder 90 is also stopped, so that the tool 13 detaches from the column 11 to position the next column.

Über den Einlaß 75 kann man, wenn nötig, Säulen 11 von Hand über die Bezugsfläche 5 bewegen, beispielsweise um Säulen 11 auf die Bezugsfläche zu bringen oder von ihr zu entfernen. Indem nämlich der Einlaß 75 mit einer Druckluft quelle verbunden wird, wird über den Schlauch 70 der Sockel 15 versorgt, so daß die Magnete 19 neutralisiert werden, aber die Klemmvorrichtung 28 bleibt in der Klemmstellung wegen des Rückschlagventils 69, das verhindert, daß Druck luft vom Sockel 15 zur Kammer 27 gelangt.If necessary, columns 11 can be moved manually via the inlet 75 over the reference surface 5 , for example in order to bring columns 11 onto or remove them from the reference surface. By connecting the inlet 75 with a compressed air source, the socket 15 is supplied via the hose 70 so that the magnets 19 are neutralized, but the clamping device 28 remains in the clamped position because of the check valve 69 , which prevents compressed air from being released Base 15 arrives at chamber 27 .

Die Vorteile der Ausstattung 10 gemäß der Erfindung gehen aus der obigen Beschreibung hervor.The advantages of the equipment 10 according to the invention are evident from the description above.

Insbesondere wird jede Säule 11 freigegeben und in die neue Stellung gebracht, indem nur eine Greifoperation durch das Werkzeug 13 erforderlich ist, so daß die Zeit für die Umrüstung der Ausstattung verringert wird. Außerdem nimmt die Genauigkeit der Positionierung zu und Kompensa tionsmaßnahmen werden unnötig, da der Meßkopf 4 das Endstück 49 unmittelbar in die gespeicherte neue Lage bringt, unab hängig von Konstruktionsfehlern aufgrund der Herstellungs- und Montagetoleranzen der Säulen 11.In particular, each pillar 11 is released and moved to the new position by requiring only one gripping operation by the tool 13 so that the time for retrofitting the equipment is reduced. In addition, the accuracy of the positioning increases and compensation measures are unnecessary, since the measuring head 4 brings the end piece 49 immediately into the stored new position, regardless of design errors due to the manufacturing and assembly tolerances of the columns 11th

Claims

1. Convertible equipment ( 10 ) for positioning and holding components on a machine ( 1 ) which has a reference surface ( 5 ) and a movable unit ( 3 ), in particular a measuring machine, the equipment ( 10 ) containing:

1. at least one positionable support element ( 11 ) which has a first region ( 14 ) which can be positioned on the reference surface ( 5 ), first clamping means ( 19 ) for clamping this first region ( 14 ) with respect to the reference surface ( 5 ), first means ( 15 ) for releasing the first clamping means ( 19 ), a second region ( 16 , 49 ) that can be positioned in relation to the first region ( 14 ) in a direction (Z) perpendicular to the reference surface ( 5 ), second clamping means ( 28 ) around the second region ( 16 , 49 ) with respect to the first region ( 14 ), and second means ( 35 ) for releasing the second clamping means ( 28 ),
2. a gripping tool ( 13 ) which can be moved by the movable unit ( 3 ) and coupling means ( 78 , 86 , 88 ) be seated, which cooperate with the second region ( 16 , 49 ) of the positionable support element ( 11 ) when both are linked together

characterized in that the gripping tool ( 13 ) has control means ( 79 ) which simultaneously control the first and second means ( 15 , 35 ) for releasing the clamping means, which can be actuated when the gripping tool ( 13 ) with the second region ( 16 , 49 ) of the positionable support element ( 11 ), the positionable support element ( 11 ) connecting first and second connecting means ( 64 , 66 ) for connecting the first and second means ( 15 , 35 ) for releasing the clamping means ( 19 , 28 ) the control means ( 79 ).

2. Equipment according to claim 1, characterized in that the second region ( 49 ) of the support element ( 11 ) and the gripping tool ( 13 ) have means ( 50 , 60 ; 78 , 86 ) for mutual po sitioning, which cooperate so that they define the coupling position.

3. Equipment according to claim 1 or 2, characterized in that the first or second means ( 15 , 35 ) for releasing the clamping means are compressed air operated.

4. Equipment according to claim 3, characterized in that the support element ( 11 ) has common compressed air supply means ( 58 , 59 , 51 , 46 ) to supply compressed air to the first and second means ( 15 , 35 ) for releasing the clamping means.

5. Equipment according to claim 3 or 4, characterized in that the first means for releasing the clamping means have at least one air cushion base ( 15 ).

6. Equipment according to claim 5, characterized in that the first clamping means have at least one permanent magnet ( 19 ) which cooperates with the reference surface ( 5 ).

7. Equipment according to any one of the preceding claims 3 to 6, characterized in that the first clamping means have releasable connecting means ( 29 ) to releasably connect the second region ( 16 ) of the support element ( 11 ) to the first region ( 14 ) , and elastic means ( 39 ) to hold the releasable connecting means ( 29 ) in the coupling position.

8. Equipment according to claim 7, characterized in that the second region of the support element ( 11 ) has a pin ( 16 ) with an axis (A) parallel to the direction (Z) perpendicular to the reference plane ( 5 ), which in an axially sliding manner the first region ( 14 ) of the support element ( 11 ) is guided.

9. Equipment according to claim 8, characterized in that the releasable connecting means to the pin ( 16 ) and coaxial with respect to the first region ( 14 ) of the support element ( 14 ) axially fixed elastic bushing ( 29 ), a clamping member ( 35 ) to clamp the elastic bushing ( 19 ), this member lying coaxially outside of the elastic bushing ( 19 ) and sliding with respect to it, and wherein the elastic bushing ( 19 ) and the clamping member ( 35 ) mutually coaxial conical clamping surfaces ( 31 , 37 ) and a large number of balls ( 38 ) are provided between the conical surfaces ( 31 , 37 ), the elastic means ( 39 ) acting axially on the clamping member ( 35 ) in order to hold it in a position in which the elastic bushing ( 29 ) is clamped.

10. Equipment according to claim 9, characterized in that the second means for releasing the clamping means have a pneumatic actuating member which counteracts the elastic means ( 39 ).

11. Equipment according to claim 10, characterized in that the clamping member contains a piston ( 35 ) of the pneumatic actuation member ( 27 , 35 ).

12. Equipment according to any one of claims 8 to 11, characterized in that lifting means ( 51 ) are provided to raise the pin ( 16 ), said means actuated pneumatically and simultaneously with the second means ( 35 ) for releasing the clamping means will.

13. Equipment according to claim 12, characterized in that the means for lifting the pin includes an inner cavity ( 51 ) in the pin, which has different effective force cross-sections and with the common compressed air supply means ( 58 , 59 , 56 ) in connection to supply compressed air to the first and second means ( 15 , 35 ) for releasing the clamping means.

14. Equipment according to any one of claims 8 to 13, characterized in that the second region of the support element has an end piece ( 49 ) mounted on the pin ( 16 ) which has the positioning means with respect to the gripping mechanism ( 13 ) and an inlet ( 58 ) for the common compressed air supply means ( 58 , 59 , 46 ).

15. Equipment according to claim 14, characterized in that the cavity ( 51 ) in the pin ( 16 ) with the inlet ( 58 ) of the end piece ( 49 ) is in communication and that the common pressure air supply means to the pin ( 16 ) coaxial inner tube Chen ( 46 ) included, which is slidably but tightly connected to the pin ( 16 ) and connects the cavity ( 51 ) of the pin ( 16 ) with the air cushion base ( 15 ) and the pneumatic actuator ( 27 , 35 ).

16. Equipment according to claim 14 or 15, characterized in that the control means ( 79 ) of the gripping tool ( 13 ) have a cavity ( 81 ) which can be connected to the compressed air supply means ( 83 ) and in a sliding but tight manner with the end piece ( 49 ) of the support element ( 11 ) can be coupled in the direction (Z) perpendicular to the reference surface in order to connect the inlet ( 58 ) to the compressed air supply means ( 83 ).

17. Equipment according to claim 15 or 16, characterized in that the mutual positioning means have a ball ( 50 ) on the end piece ( 49 ) and two on the gripping tool ( 13 ) mounted first stop surfaces ( 78 ) with the ball ( 50 ) cooperate so that they form a stop in the direction (Z) perpendicular to the reference surface ( 5 ) and in a first direction parallel to the reference surface ( 5 ).

18. Equipment according to claim 17, characterized in that the mutual positioning means have two radial projections ( 60 ) on the end piece ( 49 ) and two second, on the gripping tool ( 13 ) mounted stop surfaces ( 86 ) with the projections ( 60 ) cooperate so that they define a stop in a second direction parallel to the reference surface ( 5 ) and perpendicular to the first direction.

19. Equipment according to claim 18, characterized in that the coupling means have a movable jaw in the second direction ( 88 ) with an inclined contact surface ( 96 ) which cooperate with the projections ( 60 ) of the end piece ( 49 ) to simultaneously the To hold projections ( 60 ) with the second stop faces ( 86 ) and the ball ( 50 ) with the first stop faces ( 78 ).